JPH01316114A - Ｖ字形状溝加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はＶ字形状溝加工機の２軸制御方法に関する。

（従来の技術） 従来、板材の折曲加工を行うに際し、折曲げ部の曲げ半
径をより小さくするために、板材の折曲げ部に例えばシ
ェーバ−やプラノミラーで断面がＶ字形状となる溝を形
成することが行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、シェーバ−やプラノミラーなど汎用機に
よる従来よりのＶ字形状溝の加工では、板材の途中から
切削を開始したり、又は板材の途中で切削を中止するこ
とができず、加工範囲が限定されるという問題点があっ
た。

又、従来の汎用機によるＶ字形状溝の加工では、板材の
設定に多くの時間を要し、加工効率が悪いという問題点
があった。

そこで、本発明は、７字形状溝を加工する専用機の開発
に伴ない、その制ｉ１１方法を適正とすることにより、
途中切削開始又は途中切削終了にょるＶ字形状溝を高精
度で行うことができ、かつ制御容易な■字形状溝加工別
の２軸制御方法を提供することを目的とする。

Ｕ発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明のＶ字形状溝加工機の２軸制
御方法は、第１図にその直装を示びょうに、板材Ｗを把
持しワークテーブル１１上で位置決めするワーククラン
プ装置３３と、前記ワークテーブル１１の長手方向に沿
って移動されるキャリッジ４５と、該ギヤリッジ４５に
対し上下動される切削工具３９（バイト５３）とを備え
たＶ字形状溝加工機１の２軸制御方法において、前記ワ
ーククランプ装置３３で位置決めされた板材Ｗに対し前
記切削工具３つを一定高さに保った状態で前記キャリッ
ジ４５を直線方向へ駆動することにより一定深さの主切
削区間ＡＭを加工すると共に、途中切削開始区間ΔＳ及
び途中切削終了区間ＡＰでは前記キャリッジ／Ｉ５及び
前記切削工具３９を同時２軸で直線補間することにより
、前記板材Ｗに途中切削開始又は及び途中切削終了によ
るＶ字形状溝を加工することを特徴とする。

（作用） 本発明のＶ字形状溝加工機の２軸制御方法では、キャリ
ッジ４５のみの直線制御による主切削区間ＡＭに対し、
途中切削開始区間ＡＳ及び途中切削終了区間をキトリッ
ジ４５及び切削工具３つの同時２軸の直線補間で行うの
で、途中切削開始又は及び途中切削終了による７字形状
溝を容易な制御で高精度に加工することができる。

（実施例） 第２図〜第４図を参照するに、本実施例に用いる溝加工
礪１は、左右方向く第４図においては紙面の表裏方向〉
に比較的長く延伸した箱状の下部フレーム３を備えてお
り、この下部フレーム３の左右両側部にはそれぞれ左右
の側板５が立設しである。左右の側板５の上部は、垂直
な中間フレーム７によって一体的に連結されていると共
に、適宜の連結板９によって互に連結されている。

加工すべき板材Ｗ（第２図〜第４図には図示せず）を支
持するために、下部フレーム３上にはワークテーブル１
１が取付けてあり、このワークテーブル１１には、ワー
クテーブル１１の板材Ｗを支持するための補助テーブル
１３が、取付けられている。

さらに、下部フレーム３の後側には適宜間隔で複数のブ
ラケット１５が取付けである。各プラク′ット１５の上
部には、台座１７を介して前記ワークテーブル１１に近
接した位置まで延伸したガイドレール１９が敷設してあ
り、このガイドレール１９には、板材Ｗを把持し前後方
向（Ｙ方向）に位置決めするＹ軸位４決め装置が支承さ
れている。

すなわち、前記台座１７のうち中間部分の２枚の台座の
上にはそれぞれギアボックス２１が配設され、これらギ
アボックス２１の軸受２３と前方側の軸受２５との間に
ボールねじ２７が回転自在に軸支されている。両ギアボ
ックス２１には両ボールねじ２５を連動回転させるよう
適宜の連結機構が組み込まれている。又、右側のボール
ねじ２７の後端にはスプロケット２つが固定され、該ス
プロケット２９は前記ブラケット１５に固定されたサー
ボモータＭＹにチェノ３１を介して回転可能に接続され
ている。

さらに前記ガイドレール１９には、複数のワーククラン
プ装置３３を備えたＹ軸キャリッジ３５が前後方向に移
動可能に支承されている。又、キャリッジ３５の下方に
は、前記ボールねじ２７と螺合されるナツト部材３７が
取付けられている。

したがって、ナーボモータＭＹを駆動しボールねじ２７
を適宜方向へ回転することにより、：Ｖヤリフジ３５を
前後方向へ移動させることができる。

古い換えれば、ワーククランプ装置３３で把持した板材
ＷをＹ軸上で任意の位置に位置決めすることができる。

上記Ｙ軸位４決め装置で位置決めされた板材Ｗの上面に
Ｖ字形状の溝を加工するために、前記ワークテーブル１
１の上方位置には、切削工具３９を備えた加工ヘッド４
１を上下方向くＺ方向）に位置調整自在、かつ左右方向
へ移動自在とする７軸及びＸ軸位置決め装置が設けられ
ている。

より詳細には、前記中間フレーム７には左右方向に延伸
したガイドレール４３が取付けてあり、このガイドレー
ル４３に前記加工ヘッド４１を上下移動自在に支持した
Ｘ軸キャリッジ４５が支承されている。キャリッジ４５
を左右方向に移動するために、左右の側板５の間には、
ガイドレール４３と平行なボールねじ４７が設けられて
いる。

このボールねじ４７の一端部は、図示しないサーボモー
タＭＸと適宜の連結機構を介して接続され、キャリッジ
４５の内部に備えたナツト部材（図示せず）を螺合させ
ている。したがって、前記サーボモータＭＸを駆動する
ことにより前記ボールねじ４７を回転させ、Ｘ軸キャリ
ッジ４５を任意の位置に任意の速度で移動させることが
できる。

又、面記加エヘッド４１の上部には、上端部を適宜ギヤ
を介してサーボモータＭＺに接続されると共に、その中
間部を前記キャリッジ４５に固定されたナツト部材４９
に螺合されたボールねじ５１が回転自在に支承されてい
る。したがって、サーボモータＭＺを駆動することによ
り、下端に切削工具３９を備えた加工ヘッド４１を任意
の高さに任意の速度で移動させることができる。

前記切削工具３９は、本実施例においては複数（５本）
のバイト５３とこれらバイト５３を一体的に結合するバ
イトホルダ５５よりなるものであって、バイト５３の先
端部はＶ字形状に形成しである。上記各バイト５３は、
バイトホルダ５５に着脱自在かつ位置調節自在に取付け
である。本実施例においては、板材Ｗの上面にＶ溝を形
成するとき、先行するバイトよりも後続のバイトの方が
深く切削するように、侵側程下側へ突出しである。

したがって、板材Ｗに溝加工を行うとき、各バイト５３
に作用する抵抗は小さなものである。また、１ｊ［］エ
ヘッド４１の１ストロ一ク動作でもって深い溝を加工で
きる。

板１４　Ｗの位置決め後、板材Ｗをワークテーブル１１
に強固に固定するために、前記中間フレーム７の下部に
は仮押え装置５７が設けられている。

又、該仮押え装置５７には、この動作を検出し、板材Ｗ
を押え込んだ状態で板材Ｗの厚み［を検出する板厚検出
器Ｓｔ　　（第５図参照）が付属されている。

したがって、仮押え装置５７を例えば空気圧シリンダで
作動させ、該装置５７のアーム先端部を板材Ｗの上面に
押圧することにより、ワークテーブル１１の上面側で板
材Ｗを強固に固定することができる。又、板ＩＪＷを押
圧した状態で板厚ｔを検出できる。

前記ボールねじ４７がＸ軸キャリッジ４５及び加工ヘッ
ド４１などの重みによって撓むのを防ぐため、通常は前
記ボールねじ４７を下方側から支持すると共に、加工ヘ
ッド４１の通過時は、後方側に後退して加工ヘッド４１
との干渉を避けるねじ支持製画５９が左右方向に適宜間
隔で複数設けられている。したがって加工ヘッド４１の
左右方向への移動の際、バイト５３の高さが大きく変動
することがない。

上記溝加工機１の右側の上部フレーム５の側面には水平
部分を前記上部フレーム５の高さより高くした逆Ｕ字形
のアーム６１の一端が許容角だけ回転自在とされる態様
で取付けられ、該アーム６１の他端には垂直軸の回りに
許容角だけ回転自在とされる操作盤６３が設けられてい
る。したがって、操作盤６３は許容の範囲で左右に移動
させることができ、かつその操作面を作業者の見易い方
向に向けることができる。

第５図を参照するに、制御装置６５は、その内部に演算
部６７Ａを備えたＮＣ装置６７を主体として構成され、
これに、前記の操作盤６３、及び各モータＭＸ　、ＭＹ
　、ＭＺを駆動するドライバＤｘ　、　□ｖ　、　□ｚ
　、並びに入出力インタフェイス６９．７１が接続され
ている。各モータＭＸ　、　ＭＹ　。

ＭＺには、その動作結果を検出する位置検出器ＥＸ、Ｅ
Ｙ、ＥＺ及び速度検出器ＴＧＸ　、ＴＧＹ　。

ＴＧＺが接続されている。

入力インタフェイス６９には前記板厚センサＳｔが接続
され、出力インタフェイス７１には、前記ワーククラン
プ装置３３を３つつのグループに分けて所定の組合せで
作動させるソレノイドＳ○Ｌ１．５ＱＬ２．８０１３が
接続されている。

上記構成により、ＮＧ装置６７はサーボモータＭｘ　、
ＭＹ　、ＭＺを駆動させ、Ｙ軸ギヤリッジ３５、Ｘ軸ギ
ヤリッジ４５．加工ヘッド４１をそれぞれ任意の速度で
任意の位置へ制御することができる。すなわち、Ｙ＠キ
ャリッジ３５の駆動によりワーククランプ装置３３の把
持した板材Ｗの加工位置をバイト５３の直下に位置させ
ることができる。又、Ｘ＠キャリッジ４５及び加工ヘッ
ド４１の駆動により、加工ヘッド４１を所定高さに制御
しつつバイト５３をＸ＠力方向移動させることができる
。さらに、Ｙ＠キャリッジ３５を移動さＵつつ同時にバ
イト５３を上昇させることもできる。

第６図に示すように、途中切削開始区間ＡＳへのバイト
５３の切込みは、例えば板材Ｗの上面より１ｍｍ高い位
ｉＰＡ　（ＸＡ　、ＺＡ　）から、切込み角θ＝Ｏｏ　
−３°　（θ０はバイト５３の逃げ角）として主切削区
間ＡＭの始点Ｐ［３（ＸＢ　、　ＺＢ　）に向けて開始
する。又、途中切削終了区間ＡＰでは、バイト５３を主
切削区間ＡＭの終点Ｐｃを始点として板材Ｗの上面より
ｉｗ＋ｍ高い位置へ逃がすものとする。

又、第７図に示すように、切削速度Ｆは、仕上り精度を
良好とし、又バイト５３を保護するため、主切削区間Ａ
Ｍ、途中切削開始区間ＡＳ、途中切削終了区間ＡＰ共に
同一速度Ｆとする。

第８図にフローチャートで示すように、前記ＮＯ表装置
７は、ステップ８０１でユーザ変数として、 板厚ｔｏｒｎ 溝深さｄｍ１ バイト逃げ角θ０ 送り速度Ｆ 主切削区間ＡＭのＸ座標Ｘｓ、Ｘｃｍｍを入力し、演算
部６７Ａによりステップ８０２で次式の演算を実行し、
目標点Ｐｓ、Ｐｃ、Ｐｚに向けてモータＭＸ　、　１ｖ
ｌｚを駆動する。

ＸＡ　＝Ｘｓ　−［（ｄ　＋１　）ｊａｎ　　（９０−
θ）＋２Ｆ−７］ ＺＡ＝ｔ＋”Ｉ Ｘｚ　　＝Ｘｃ　　＋Ｆ　　（ｄ　　＋　　１　　ン　
／３　　十　０．　７Ｆ＋ＩＺＺ＝ｔ＋１ ここに、速度Ｆに対する補正値を加えたのは、バイト５
３は目標軌跡に対し実際には動作遅れによるずれを生ず
るので、主切削区間ＡＭの始点ＰＢ、終点Ｐｃを正確に
出すためである。ただし、装置の都合上、バイト５３の
速度ＦＺは３ｍ／ｍｉｎに設定した。

したがって、上記の条件入力に従って、以上のように目
標点を定めることにより、第６図に示す所望の加工が行
えることになる。よってユーザは、バイト逃げ角θ０に
よる調整や動作遅れによるずれを考慮することなく、容
易な入力で正確な加工が行える。

なお、第６図のＸＺ２軸の制御方式を円弧補間のものと
比較すると、第６図に示す直線補間の方がより有利であ
る。すなわち、円弧補間の例では、板材Ｗ厚みに応じて
円弧の半径を定めなければならず、仕上り良好とするた
めの速度制御が困難だからである。

第９図は、具体的な制御例を・示す説明図である。

図示の例は、点Ｐ２から点Ｐ４まで、及び点Ｐ７から板
材Ｗの左端までの２本のＶ字形状溝を加工するとき、点
ＰＯ、Ｐ＋　、Ｐ２・・・の順で（）で示す軸を順次制
御すればよいことが示されている。すなわち、本例では
、まず点ＰＯに位＠するバイト５３に対し、ワーククラ
ンプ装置３３をＹ軸方向に移動させる。次いで点Ｐ１で
バイト５３を下降させ、切削開始位置より右側の点Ｐ２
付近でＸ軸も動作させ、より速かに加工開始する。バイ
ト５３を所定高さに保った状態で点Ｐ４付近まで移動さ
せ、ここで例えば第６図に示したＸＺ２軸の直線補間を
行って、点Ｐ４付近での途中切削終了後バイト５３を上
昇させる。

その後、点Ｐ５から次のＶ字形状溝を途中切削開始する
ために点Ｐ８までＸＹ２軸の直線補間を行い、以下、Ｘ
、ＺＸ、ＸＹの順で各軸を制御することにより、途中切
削終了及び途中切削開始の２本のＶ字形状溝を加工する
。

このように、本例では、適宜ＸＺ、ＸＹなとの２＠制御
を組み込むことにより、途中切削開始や途中切削終了を
行うことができ、加えて加工効率をより向上させること
ができる。

第１０図及び第１１図は、具体的な加工例の説明図であ
る。

上記の如く、本例では、途中切削開始及び途中切削終了
を適宜行うことができるので、第１０図に示すように２
本の途中切削終了のＶ字形状溝７５と、２本の途中切削
開始のＶ字形状溝７５を加工する。次いで相隣り合うＶ
字形状溝７５の中間に図示しない切断部により切断線を
入れ、その後、破線で示すようにＶ字形状溝７５の先端
部７９を例えば図示しないパンチプレスによって穴明は
加工する。そして最後に図示しない折曲加工機により各
Ｖ字形状溝７５に対し切断部分をそれぞれ折り曲げるこ
とにより、第１１図に示すような玄関１斤の枠や窓枠な
どのような７ランジ８１を備えた製品を製作することが
できる。

以上の通り、本例のＶ字形状溝加工機の２軸制御方法で
は、主切削区間の直線制御に合わせて途中切削開始区間
又は途中切削終了区間を直線補間で行うので、屈折点で
の速度変動が最小となり、屈折点での仕上りが良好とな
る。

又、第６図〜第８図に示したように近似式により切削開
始点及び終了点を容易に算出できるのでその制御が容易
である。

さらに、屈折点で切削速度を同一としたので、屈折点で
の速度変動がより小さくなり、仕上り精度がより良好と
なる。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、この
他通貨の設計的変更を行うことにより、他の態様でも実
施し得るものである。

［弁用の効果］ 以上の通り、本発明のＶ字形状溝加工機の２軸制御方法
では、主切削区間での直線制御に対し、途中切削区間及
び途中切削終了区間をキャリッジ及び切削工具の同時２
＠の直線補間で行うので、途中切削開始又は及び途中切
削終了によるＶ字形状溝を容易な制御で高精度に加工す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示す図、第２図及び第３図は本
発明を実施することができるＶ字形状溝加工機の平面図
及び正面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ断面側面図
、第５図は制御装置のブロックト軌跡の説明図、第１０
図は加工例の説明図、第１１図は製品例の説明図である
。 １・・・溝加工機 １１・・・ワークテーブル ３３・・・ワーククランプ装置 ３５・・・Ｙ軸キャリッジ ３つ・・・切削工具 ５３・・・バイト ６５・・・制御装置 ７５・・・Ｖ字形状溝 ８１・・・フランジ ＭＸ　、ＭＹ　、ＭＺ・・・ナーボモータＷ・・・板材 Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・軸 ＰＡ・・・切削開始点 ｐｚ・・・切削終了点 代理人　弁理士　　三　好　保　男 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 手続ネ…正書 平成　１年ｚ月烏日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板材を把持しワークテーブル上で位置決めするワークク
   ランプ装置と、前記ワークテーブルの長手方向に沿つて
   移動されるキャリッジと、該キャリッジに対し上下動さ
   れる切削工具とを備えたＶ字形状溝加工機の２軸制御方
   法において、前記ワーククランプ装置で位置決めされた
   板材に対し前記切削工具を一定高さに保つた状態で前記
   キャリッジを直線方向へ駆動することにより一定深さの
   主切削区間を加工すると共に、途中切削開始区間及び途
   中切削終了区間では前記キャリッジ及び前記切削工具を
   同時２軸で直線補間することにより、前記板材に途中切
   削開始又は及び途中切削終了によるＶ字形状溝を加工す
   ることを特徴とするＶ字形状溝加工機の２軸制御方法。